[发明专利]一种有机废气分区氧化旋流净化方法及装置

说明书

本发明公开了一种有机废气分区氧化旋流净化方法及装置；包括旋流净化塔、设置在旋流净化塔底部的催化吸收剂再循环系统；旋流净化塔内自下而上依次设置有催化吸收剂旋流雾化层、紫外线分区氧化层、吸收废气除雾层；催化吸收剂再循环系统用于给催化吸收剂旋流雾化层提供雾化所需的纳米二氧化钛雾化液，以及回收在重力作用下回落至催化吸收剂再循环系统的纳米二氧化钛浆液。采用的旋流雾化器对纳米二氧化钛浆液进行雾化处理，增大了纳米二氧化钛浆液与有机废气的接触面积，提高催化效率；旋流雾化器采用切圆布置，使纳米二氧化钛浆液沿切圆螺旋上升，增加了有机废气与催化剂的扰动程度，提高反应速率。

技术领域

本发明涉及有机废气净化，尤其涉及一种有机废气分区氧化旋流净化方法及装置。

背景技术

随着我国经济的快速发展，近年来有机废气污染问题也日益严重，许多地区雾霾天数持续增加，严重影响人们的正常生活及健康。越来越多的学者开始对有机废气污染的治理展开研究，同时也开发出许多有效的治理方法。研究有机废气污染治理技术，一方面可以为社会创造一个好的生活环境，提高人们的生活质量；另一方面可以为企业提供环保治理措施，提高工业可持续发展能力。

有机废气主要来自石油化工、制药、油漆、印刷等行业。有机废气的种类较多，主要为芳香烃、醇、卤代烃以及醛、酮等。目前对有机废气的治理方法总共可分为两类，一类是回收类技术，另一类是销毁类技术。传统的回收类技术包括：吸收技术、吸附技术和冷凝回收技术等。传统的销毁类技术主要指燃烧技术。近年来发展起来的销毁类新技术包括低温等离子体技术、生物技术和光催化等技术。

回收类技术有如下特点：

吸收法主要是将有机废气与吸收剂充分接触，从而使吸收剂将有机废气中的有害分子吸收，起到净化有机废气的作用。吸收技术的初期投资和运行费用较低但需经常更换吸收剂，可能产生二次污染。

吸附法是指通过吸附材料将有机废气吸附在吸附体上，进而起到吸附有机废气的作用。吸附法具有处理废气效率高、干净清洁等优点，但吸附法的设备庞大，吸附流程缓慢复杂，容易因为吸附空气中的水蒸气而失效。

冷凝回收法是针对不同的温度条件下，有机物具有不同的饱和度这一特性，通过改变系统的压力，将有机废气中的有机物质通过冷凝的方式提炼出来的方法。冷凝回收法能够提高净化的纯度，但是其操作难度相对较大，在常温环境中一般不能够利用冷却水实现，还需要利用冷凝水降温过程，增加工作的成本。

通过对回收类技术特点分析可知，由于有机废气在低浓度大流量下，回收装置建设成本高，运行费用高，因此应用该方法经济性上受到制约，在实际应用中较少。发展销毁类技术是有机废气处理的主要方向。

在销毁类有机废气处理技术中，燃烧法通过燃烧使有机废气变成二氧化碳和水。燃烧法操作简单，但在处理低浓度大流量的有机废气时，需要大量清洁燃料伴烧，能量损耗巨大，可应用热值低，有时还会产生爆炸的安全风险。

低温等离子体技术治理有机废气的主要原理是在较高的电场强度下，利用介质放电产生的等离子体以极快的速度反复轰击废气中的气体分子，去激活、电离、裂解废气中的各种成分，破坏有机废气分子的结构，通过氧化等一系列复杂的化学反应，使复杂大分子污染物转变为一些小分子的安全物质。低温等离子体技术的装置简单，易于操作，但在放电过程中易造成二次污染。

生物处理技术的原理是将化工企业中产生的有机废气流经带有液体吸收剂的吸收装置，该装置中培养有经过驯化的特种微生物，该种微生物可将废气分解代谢，从而达到废气治理的目的。该方法具有处理效果好，无二次污染等优点，但生物处理法的微生物不易培养，且设备投资较大，处理时间长且处理量受到限制，高浓度复杂组分的有机废气也不适合采用该法。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种有机废气分区氧化旋流净化方法及装置。既可实现不同浓度、不同成分的有机废气的高效净化，又可避免目前技术中出现的有机废气与催化剂液滴接触不足和扰动弱的问题。